Glow-in-the-dark materialen worden over de hele wereld gebruikt voor bijvoorbeeld noodborden, horloges en verf. Deze markt gaat al gauw gepaard met zo’n 350 miljoen euro. Maar het maken hiervan gaat zo makkelijk nog niet: de anorganische kristallen die momenteel nodig zijn voor de ontwikkeling vereisen zeldzame aardmetalen en fabricagetemperaturen van meer dan 1000 graden Celsius. Hier lijkt nu een oplossing voor te zijn, zo schrijven Japanse onderzoekers in het tijdschrift Nature Materials¹.
Het team heeft een methode ontwikkeld waarbij glow-in-the-dark licht gegenereerd wordt met behulp van organische materialen, zogenaamde ‘organic long-persistent-luminescent (OPL)-materialen. Deze bestaan uit organische moleculen die eenvoudig door chemische reacties gemaakt kunnen worden, of zelfs commercieel verkrijgbaar zijn. Daarnaast is het materiaal ook oplosbaar waardoor het breder toepasbaar is en bijvoorbeeld verwerkt kan worden in inkt en textiel. Een andere belangrijke toepassing is het potentiële gebruik in bio-imaging, wat grote voordelen zou kunnen bieden in wetenschappelijk onderzoek.
Drie componenten
In 2017 toonden onderzoekers al eerder aan dat twee organische materialen een glow-in-the-dark-effect kunnen creëren. Het resultaat bleek alleen bijna 100 keer zwakker te zijn dan bij de anorganische varianten. In de huidige studie gaat men van een methode met twee componenten naar een methode met drie componenten en heeft men tevens de gebruikte moleculen veranderd. Het resultaat: emissies die meer dan een uur voortbestaan bij kamertemperatuur.
Hoogleraar opto-elektronica Christian Nijhuis (Universiteit Twente): ‘Dit is erg mooi werk waarin de onderzoekers laten zien dat de efficiëntie van organische glow-in-the-dark materiaal met een factor 10 verbeterd kan worden ten opzichte van eerder werk. Doordat de organische materialen oplosbaar zijn kunnen hele goedkope fabricatiemethodes worden gebruikt, veel goedkoper dan wat tot nu toe wordt gedaan met anorganische materialen. Ik ben vooral onder de indruk van het simplisme: door een slim gekozen component toe te voegen kan er een stabiele emissie gevormd worden, resulterend in urenlange fotoluminescentie.’
Schrijf je in op onze nieuwsbrief
En blijf op de hoogte van de laatste inzichten in wetenschap en technologie.